آموزش کدنویسی CFD به کمک FORTRAN

معرفی دوره آموزش کدنویسی CFD به کمک FORTRAN:

برای دانشجویان یا فعالان در رشته‌های مهندسی شیمی، مهندسی مکانیک، مهندسی هوافضا و به‌طور کلی برای علاقه‌مندان به حوزه دینامیک سیالات محاسباتی، فیزیک محاسباتی، کریستالوگرافی، شیمی محاسباتی و ...، زبان برنامه‌نویسی فرترن (Fortran) یکی از زبان‌های کلاسیک مورد استفاده است.

از ویژگی‌های مهم این زبان، سرعت بالا در کامپایل کردن کدهای محاسباتی است که بهینه بودن دستورات این زبان نسبت به زبان‌های دیگر را نشان می‌دهد. با توجه به حداقل بودن تعداد کاراکترهای مورد نیاز برای ایجاد یک دستور، کدهای نوشته‌شده حجم کمی دارند و در زمان کوتاه اجرا شده و نتیجه خواهند داد. این نکته برای محاسبات عددی سنگین از اهمیت زیادی برخوردار است. در حال حاضر، استفاده از زبان‌های بیسیک، به‌ویژه FORTRAN ،C و C++، به دلیل ظرفیت‌های بالای محاسباتی که فراهم می‌آورند، همچنان در حوزه‌های علوم شبیه‌سازی و محاسباتی مورد نیاز است و هیچ‌گاه زبان‌های منسوخ شده‌ای نخواهند بود.

در حوزه دینامیک سیالات محاسباتی، فرترن همچنان یکی از شروط اصلی برای مهندسینی است که در این حوزه فعالیت می‌کنند. به‌طوری‌که برای ادامه تحصیلات، تحقیقات و پژوهش‌ها در این حوزه، تسلط به یکی از زبان‌های FORTRAN ،C یا C++ الزامی است. از آنجایی که زبان فرترن از بقیه این زبان‌ها ساده‌تر و قدرتمندتر است، این زبان برنامه‌نویسی در اولویت یادگیری قرار دارد.

در واقع، در این دوره آموزش، متد حل معادلات حاکم بر دینامیک سیالات، همان معادلاتی که در پشت نرم افزارهای شبیه‌سازی مانند ANSYS FLUENT حل می‌شوند (که کاربر به‌طور کلی اطلاع دقیقی از نحوه حل آن‌ها ندارد)، آموزش داده خواهد شد. در صورتی که نیاز به یادگیری نرم افزار ANSYS FLUENT دارید، می‌توانید در دوره آموزش فلوئنت مقدماتی نیز شرکت کنید.

سرفصل‌های آموزش کدنویسی CFD به کمک FORTRAN:

1. آموزش دستورات Fortran: شامل دستورات اولیه، آموزش حلقه‌ها و سایر مباحث ابتدایی.
2. آموزش دستورات Fortran: شامل شرطی‌ها، آرایه‌ها و معرفی Tecplot و آموزش دستورات مربوطه.
3. آموزش دستورات Fortran: شامل ساختارهای خارجی مانند توابع، زیرروال‌ها و ماژول‌ها.
4. مقدماتی بر CFD: ارائه مقدماتی در ارتباط با CFD شامل معادلات حاکمه، گسسته‌سازی و ... حل یک مسئله ODE با استفاده از تفاضل محدود و روش‌های تکرار، نحوه ترسیم منحنی‌های مختلف در نرم افزار Tecplot.
5. حل مسائل بیضوی، حل معادله انتقال حرارت پایا به‌صورت دو بعدی، معرفی انواع شرایط مرزی حرارتی، نحوه ترسیم کانتورهای دو بعدی در نرم افزار Tecplot.
6. حل مسائل سهموی، حل معادله انتقال حرارت غیردائمی به دو روش صریح و ضمنی.
7. آموزش نحوه پردازش نتایج در مسائل گذرا با استفاده از نرم افزار Tecplot (انیمیشن‌گیری).

پیش‌نیاز دوره آموزش کدنویسی CFD به کمک FORTRAN:

برای شرکت در این دوره باید سیالات خوانده باشید.

گواهینامه‌های آموزش کدنویسی CFD به کمک FORTRAN: 

در آخر به پذیرفته‌شدگان این دوره مدرک مؤسسه به زبان انگلیسی ارائه می‌شود.

بعد از شرکت در این دوره چه مهارت‌هایی کسب می‌کنیم؟

در این دوره ابتدا با زبان برنامه‌نویسی فرترن آشنا می‌شویم و در ادامه با روش‌های حل عددی در مباحث مرتبط با سیالات و حرارت آشنا خواهیم شد. در این بخش، ابتدا با روش‌های گسسته‌سازی آشنا می‌شویم و سپس به مباحثی از جبر خطی و محاسبات عددی که برای ادامه کار نیاز داریم، خواهیم پرداخت.

سوالات متداول:

برای شرکت در این دوره حتما باید سیالات کار کرده باشیم؟

اصولا 3 الی 4 جلسه اول فرترن گفته می‌شود. در ادامه مثال‌هایی که حل می‌شود، معادلات ODE و PDE است که در حوزه سیالات و تئوری CFD است. شما می‌توانید به جای این معادلات، معادلات جامداتی حل کنید.

آیا نرم افزار Tecplot هم گفته می‌شود؟

بله، چون فرترن خروجی مناسبی برای گراف گرفتن ندارد، نرم افزار تک‌پلات هم گفته می‌شود.

آیا باید به تئوری‌های CFD مسلط باشیم؟

بهتر است با این تئوری‌ها آشنا باشید، ولی استاد در طول دوره این تئوری‌ها را مرور خواهند کرد.